Click Accept pentru a primi notificări cu cele mai importante știri!
„Sună ca și cum ar vorbi sub apă, dar este prima noastră încercare în acest sens”, a declarat unul dintre autorii principali ai studiului publicat zilele acestea într-o revistă de specialitate. Potrivit cercetătorilor, descoperirea este un prim pas spre crearea unor dispozitive ce vor ajuta să comunice persoanele care nu pot vorbi.
În timp ce acordurile piesei „Another Brick in the Wall” a celor de la Pink Floyd răsunau în sala de operații, neurologii au monitorizat și înregistrat activitatea electrică din diferite zone ale creierului unor pacienți supuși unei intervenții chirurgicale de epilepsie, la Centrul Medical Albany din New York.
Specialiștii au profitat, practic, de rețelele de electrozi care au fost implantate pe suprafața creierului acestor pacienți epileptici, ca parte a tratamentului lor, în încercarea de a-i scăpa de convulsii, ca să capteze semnalele cerebrale emise în timp ce ascultau muzică, scopul fiind acela de a vedea dacă ar putea reconstrui ceea ce auzeau aceste persoane.
Dr. Robert Knight, profesor de psihologie și neuroștiințe, și Ludovic Bellier, cercetător postdoctoral în neuroștiințe cognitive umane, au analizat undele cerebrale de la 29 de pacienți, iar semnale au fost convertite în sunete și cuvinte cu ajutorul inteligenței artificiale (AI), potrivit unui articol publicat, marți, în revista PLoS Biology.
Ritmul și cuvintele - distorsionate, dar descifrabile
Cei doi autori principali ai cercetării au precizat că au ales să studieze percepția creierului asupra melodiei, nu doar a vocii, deoarece „muzica este universală”. Rezultatul obținut de neurologi a fost surprinzător. Propoziția „una peste alta, este doar o altă cărămidă în perete” apare în cântecul reconstituit și este ușor de recunoscut, chiar dacă este puțin distorsionată. Chiar și ritmul și melodia au putut fi restaurate, o realizare care nu a mai fost obținută până în prezent.
Potrivit cercetătorilor, o cantitate semnificativă de informații transmise prin vorbire provine din ceea ce lingviștii numesc elementele muzicale ale vorbirii sau „prozodice”. Spre exemplu, gruparea cuvintelor și păstrarea unui anumit ritm prin punctuație, tonul - lucrurile care ne fac să fim „vorbitori plini de viață și nu roboți”.
Sunetul - ca și cum ar fi redat sub apă
Fragmentele din piesă reconstituite cu ajutorul computerului sună puțin „ca și cum ar vorbi sub apă, dar este prima noastră încercare în acest sens”, a declarat dr. Robert Knight.
Acesta crede că utilizarea unei densități mai mari de electrozi ar putea îmbunătăți calitatea reconstrucțiilor. La pacienții care au participat la acest studiu, distanța medie dintre electrozi a fost de aproximativ 5 mm, însă au fost și câțiva pacienți cu doar 3 mm între electrozi și aceștia au fost „cei mai performanți în ceea ce privește reconstrucția”.
„Cred că, dacă am avea electrozi care să fie la o distanță de un milimetru și jumătate, calitatea sunetului ar fi mult mai bună”, a conchis Knight.
Acum, „este posibil să asculți cu adevărat creierul și să reproduci muzica pe care persoana o aude”, a declarant și Gerwin Schalk, șeful unui laborator de cercetare din Shanghai și unul dintre neurologii care au colectat date pentru studiu, citat de The New York Times.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că un anumit loc din lobul temporal al creierului ar putea fi implicat în percepția noastră asupra ritmului. Totodată, au confirmat că partea dreaptă a creierului este mai sensibilă la muzică decât cea stângă.
Decodificarea gândurilor
Constatările echipei de cercetători reprezintă o veste bună și pentru pacienții care nu pot vorbi din cauza problemelor neurologice, pentru că deschide calea dezvoltării unor dispozitive care să ajute aceste persoane să comunice.
În ultimii ani, oamenii de știință au făcut progrese majore în extragerea cuvintelor din semnalele electrice produse de creierul persoanelor cu paralizie musculară atunci când încearcă să vorbească, cel mai bun exemplu fiind Stephen Hawking, însă noile descoperiri vor fi folosite pentru a dezvolta interfețe creier-mașină mai bune, cu ajutorul cărora pacienții paralizați să se poată exprima mai puțin robotic și, în cele din urmă, poate, doar prin gândire.
Autorii studiului speră, de asemenea, că cercetarea lor va putea ajuta la elucidarea unui mister, și anume: motivul pentru care unii pacienți cu tulburări de vorbire (afazie Broca) pot cânta fără nicio dificultate, dar nu reușesc să găsească și să rostească cuvintele potrivite.
Aceasta este prima dată când cercetătorii au reconstituit un cântec ușor de recunoscut din înregistrările creierului.
Rezultatele studiului pot fi citite aici: Music can be reconstructed from human auditory cortex activity using nonlinear decoding models | PLOS Biology
